就在2025 年 7 月 28 日,NTU發表《Nature Communications》!
論文標題為「Cyborg Insect Factory: Automatic Assembly for Insect-computer Hybrid Robot via Vision-guided Robotic Arm Manipulation of Custom Bipolar Electrodes」。

論文發表頁面。來源:Nature Communications
世界首條「機器人昆蟲」
自動化裝配線
在南洋理工大學機械與航空航天工程學院佐藤裕崇教授的領導下,研究團隊開發出了世界上首個自動化機器人昆蟲「裝配線」。

佐藤裕崇教授的個人圖。來源:WirelessWire News
這項原型系統已獲得日本科學技術振興機構(JST)的支持。
它能自動將微型電子「背包」精準安裝到馬達加斯加蟑螂的背上,將它們轉變為可用於搜救的機器人昆蟲。

昆蟲-計算機混合機器人及其自動裝配配置。來源:Nature Communications
效率飛躍
這項自動化技術的最大優勢是速度與穩定性:
系統僅需 1 分 8 秒 就能完成一隻蟑螂的電子背包安裝。
這比依賴熟練操作員的手動方法快了驚人的 60倍(手動通常需要超過1小時)。
處理四隻蟑螂時,系統總耗時約 8分鐘,效率提升約 30倍。
佐藤裕崇教授興奮地表示:
「我們的創新讓大規模部署機器人昆蟲的夢想更近一步。手工準備既耗時又依賴熟練工。
自動化讓我們能快速、穩定地『生產』這些混合機器人,這對於爭分奪秒的災後搜救行動至關重要。」
機器人昆蟲如何工作?
這些「半機械蟑螂」與眾不同:
自然移動: 它們利用自身強健的肢體在複雜地形中行動。
智能引導: 通過背上輕巧電路板發出的溫和電刺激(作用於植入的電極),可以引導蟑螂前進、轉向或減速。

定製雙極電極的設計、製造和特性。來源:Nature Communications
精準安裝: 自動化系統利用計算機視覺和專有算法,智能識別蟑螂背部最適合植入電極的位置,確保安裝準確無誤。
更優設計: 新一代電子背包刺激效率更高,所需電壓比早期版本降低了25%。這不僅節省能源,延長了工作時間,也降低了過度刺激昆蟲的風險。

昆蟲對電刺激的神經反應分析。來源:Nature Communications
昆蟲-計算機混合機器人的精準控制。來源:Nature Communications
性能卓越,靈活敏捷
實驗室測試證明了它們的實力:
能聽從指令進行超過 70度 的急轉彎。
速度可降低 68%,便於精細搜索。
四隻機器人蟑螂協作,僅用 10.5分鐘 就覆蓋了布滿障礙物測試區域 80%以上 的面積,展現了在狹小混亂空間中的非凡導航能力。

自動組裝的昆蟲-計算機混合機器人的運動控制與實現。來源:Nature Communications
從實驗室走向真實救災
雖然這條自動化裝配線還是原型,但使用早期(手動安裝)背包的機器人昆蟲已經在實戰中證明價值:
2025年3月30日,一支由 10隻機器人昆蟲組成的隊伍被派往遭受 7.7級強震(3月28日發生,造成超過3000人遇難)重創的緬甸參與人道救援。
這是昆蟲混合機器人首次用於人道主義行動,也是它們首次在真實災難現場部署。
這次任務成功驗證了它們在傳統機器人難以進入、操作時間受限的廢墟中定位倖存者的巨大潛力。

昆蟲-計算機混合機器人的自動組裝。來源:Nature Communications
大規模部署與應用拓展
佐藤裕崇教授的研究曾入選《時代》雜誌「年度50項最佳發明」和《麻省理工學院技術評論》「十大新興技術」。
他強調:「實地部署的經驗告訴我們,建立支持大規模生產和部署的基礎設施至關重要。
我們的裝配線是邁向這個目標的第一步,它將為更可靠的機器人應用鋪路,比如檢查大型建築結構的隱患。」
研究團隊下一步將改進裝配系統,並與合作夥伴一起驗證其有效性和工業應用潛力。



